定义一个变量,它的值不能被改变。比如用一个变量来表示缓冲区的大小。
const int size = 128;//const的int类型
size = 1;//const对象一旦被创建以后,其值就不能再改变
const int i = get_size();//正确,运行时初始化
const int j = 11;//正确,编译时初始化
const int k;//错误,k是一个未经初始化的常量
const对象必须初始化
初始化
默认状态下,const对象仅在文件内有效
//编译器会找到代码中所有用到size的地方,然后用128替换
const int size = 128;
编译器将在编译过程中把用到该变量的地方都替换成对应的值
多个文件共享同一个const变量
只在一个文件中定义一次const变量,在其他多个文件中使用extern关键字声明并使用它,不管是声明还是定义都添加extern关键字
//a.cc定义并初始化了一个常量,该常量能被其他文件访问,定义一次
extern const int size = 128;
//a.h头文件中声明了size,与a.cc中的size是同一个
extern const int size;
对常量的引用不能被用作修改它所绑定的对象
const int a = 11;
const int &r1 = a;//正确,引用及其绑定的对象都是常量
r1 = 22;//错误,对常量的引用不能被修改
int &r2 = r1;//错误,试图让一个非常量引用指向一个常量引用
引用的类型必须与其所引用的对象的类型一致
两个例外
初始化常量引用时允许用任意表达式作为初始值,只要该表达式的结果能转换成引用的类型
允许一个常量引用绑定非常量对象、字面值、一般表达式
int val = 11;
const int &r1 = val;//正确
const int &r2 = 12;//正确,常量引用
const int &r3 = val * 2;//正确,常量引用
int &r4 = val * 2;//错误
double val = 1.23;
const int &r1 = val;//正确,如果r1不是常量,是非法错误
//编译器把代码变成了下述形式
const temp = val;//让双精度浮点数生成一个临时的整型常量
const int &r1 = temp;//r1绑定这个临时对象
主要分为两种情况:
指向常量的指针:不能用于改变其所指对象的值,存放常量对象的地址
const double a = 1.23;//a是一个常量,它的值不能改变
double *p1 = &a;//错误,p1是普通指针
const double *p2 = &a;//正确,p2指向一个double常量
指针的类型必须与其所指对象的类型一致
存在例外:允许用一个指向常量的指针指向一个非常量对象
和常量引用一样,指向常量的指针没有规定其所指的对象必须是一个常量
所谓的指向常量的指针仅仅要求不能通过该指针改变对象的值,而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变
常量指针
指针是对象,而引用不是
允许把指针本身定位常量,常量指针必须初始化,而且一旦初始化完成,则它的值,即存放在指针里面的那个地址就不能再改变了
int num = 0;
int *const p = #//p将一直指向num
const double num2 = 1.23;
const double *const p1 = &num2;//p1是一个指向常量对象的常量指针
int k = 11;
const int ci = 42;//不能改变ci的值,顶层const
int *const p1 = &i;//不能改变p1的值,指针本身是一个常量,顶层const
const int *p2 = &i;//能改变p2的值,指针所指的对象是一个常量,底层const
int const *p3 = &i;//能改变p3的值,指针所指的对象是一个常量,底层const
const int *const p4 = p2;//右边的是顶层const,左边的是底层const
const int &r = ci;//不能改变ci所指向的对象的值,是底层const
指针类型既可以是顶层const也可以是底层const。
声明引用的const只能是底层const。
常量表达式
是指不会改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式。
constexpr变量
在一个复杂系统中分辨一个初始值是不是常量表达式是很困难的。
C++11中将变量声明为constexpr类型,由编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。声明为constexpr的变量一定是一个常量,必须用常量表达式初始化。
constexpr int i = 11;//11是一个常量表达式
constexpr int j = i + 1;//i + 1是一个常量表达式
constexpr int size = size();//只有当size()是一个constexpr函数时,声明才正确
一般来说,如果确定定义的变量是一个常量表达式,就把他声明为constexpr类型。
指针和constexpr
一个constexpr指针的初始值必须是nullptr或者0,或者是存储在某个固定地址中的对象;
constexpr只对指针有效,与指针所指的对象无关
const int *p1 = nullptr;//p1是一个指向整型常量的指针
constexpr int *p2 = nullptr;//p2是一个指向整数的常量指针,constexpr把所定义的对象置成了顶层const
一个是指向常量的指针,一个是常量指针
是指能用于常量表达式的函数。
constexpr函数的几条约定:
constexpr int new_size() {return 11;}
constexpr int a = new_size(); //正确,a是一个常量表达式
编译器把对constexpr函数的调用替换成其结果值,constexpr函数被隐式的指定为内联函数。